數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程第三版(2)(編輯修改稿)
2025-01-19 15:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0。常用的有集電極開路與非門、三態(tài)門、或非門、與或非門和異或門等。它們都是在與非門基礎(chǔ)上發(fā)展出來的， TTL與非門的上述特性對這些門電路大多適用。 VC可以等于 VCC也可不等于 VCC?二、其他功能的 TTL 門電路 (一 )集電極開路與非門 1. 電路、邏輯符號和工作原理 輸入都為高電平時，V2和 V5飽和導(dǎo)通，輸出為低電平 UOL?V 輸入有低電平時， V2和 V5截止，輸出為高電平 UOH?VC因此具有與非功能。 工作原理 OC門EXIT相當(dāng)于與門作用。因?yàn)?Y Y2中有低電平時， Y 為低電平；只有 Y Y2均為高電平時， Y才為高電平，故 Y =Y1Y2。2. 應(yīng)用 (1)實(shí)現(xiàn)線與 兩個或多個 OC門的輸出端直接相連，相當(dāng)于將這些輸出信號相與，稱為線與。 Y 只有 OC門才能實(shí)現(xiàn)線與。普通 TTL門輸出端不能并聯(lián)，否則可能損壞器件。注意EXIT(2)驅(qū)動顯示器和繼電器等 [例 ] 下圖為用 OC門驅(qū)動發(fā)光二極管 LED的顯示電路。已知 LED的正向?qū)▔航?UF=2V，正向工作電流IF=10mA，為保證電路正常工作，試確定 RC的值。解 ： 為保證電路正常工作，應(yīng)滿足因此 RC=270? 分析： 該電路只有在 A、 B 均為高電平，使輸出 uO為低電平時，LED才導(dǎo)通發(fā)光；否則 LED中無電流流通，不發(fā)光。要使 LED發(fā)光，應(yīng)滿足IRc ?IF=10mA。EXITTTL CMOSRLVDD+5V(3)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換 TTL與非門有時需要驅(qū)動其他種類門電路，而不同種類門電路的高低電平標(biāo)準(zhǔn)不一樣。應(yīng)用 OC門就可以適應(yīng)負(fù)載門對電平的要求?！ ?OC門的 UOL?， UOH?VDD，正好符合 CMOS電路 UIH?VDD， UIL?0的要求。 EXIT即 TriStateLogic門，簡稱 TSL門。其輸出有高電平態(tài)、低電平態(tài)和高阻態(tài)三種狀態(tài)。三態(tài)輸出與非門電路 EN =1時， P=0， uP=0111V導(dǎo)通截止截止 另一方面， V1導(dǎo)通， uB1=+=1V,V V5截止?！ ∵@時，從輸出端 Y看進(jìn)去，對地和對電源 VCC都相當(dāng)于開路， 輸出端呈現(xiàn)高阻態(tài) ，相當(dāng)于輸出端開路。Y=AB1V導(dǎo)通截止截止Z 這時 VD導(dǎo)通，使 uC2=V+V=1V，使 V4截止。(二 )三態(tài)輸出門 1. 電路、邏輯符號和工作原理 工作原理 EN =0時， P=1， VD截止電路等效為一個輸入為 A、 B 和1的 TTL與非門。 Y =ABEXIT綜上所述，可見：(二 )三態(tài)輸出門 1. 電路、邏輯符號和工作原理 只有當(dāng)使能信號 EN =0時才允許三態(tài)門工作，故稱 EN 低電平有效 。EN 稱使能信號或控制信號， A、 B 稱數(shù)據(jù)信號。當(dāng) EN =0時， Y =AB，三態(tài)門處于工作態(tài)；當(dāng) EN =1時，三態(tài)門輸出呈現(xiàn)高阻態(tài)，又 稱 禁止態(tài)。EXITEN即 Enable功能表Z0AB1YEN使能端的兩種控制方式使能端低電平有效 使能端高電平有效功能表Z1AB0YENENEXIT2. 應(yīng)用 任何時刻 EN ENEN3中只能有一個為有效電平， 使相應(yīng)三態(tài)門工作，而其他三態(tài)輸出門處于高阻狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了總線的復(fù)用?？偩€ (1)構(gòu)成單向總線 EXITDIDO/DIDO00高阻態(tài)工作DI EN =0時，總線上的數(shù)據(jù) DI經(jīng)反相后在 G2輸出端輸出。(2)構(gòu)成雙向總線 DIDO/DIDO11工作DO高阻態(tài) EN =1時，數(shù)據(jù) DO經(jīng) G1反相后傳送到總線上。 工作高阻態(tài)時，數(shù)據(jù) 經(jīng)反相后傳送到總線上。EXITTTL集成門的類型很多 ,那么如何識別它們 ?各類型之間有何異同 ?如何選用合適的門 ?三、 TTL 集成門應(yīng)用要點(diǎn) 1. 各系列 TTL集成門的比較與選用 用于民品 用于軍品 具有完全相同的電路結(jié)構(gòu)和電氣性能參數(shù)，但 CT54系列更適合在溫度條件惡劣、供電電源變化大的環(huán)境中工作。 按工作溫度和電源允許變化范圍不同分為 CT74系列 CT54系列EXIT向高速發(fā)展 向低功耗發(fā)展 按平均傳輸延遲時間和平均功耗不同分 向減小功耗 延遲積發(fā)展 措施：增大電阻值措施：(1)采用 SBD和抗飽和三極管；(2)采用有源泄放電路；(3)減小電路中的電阻值?！ ∑渲?， LSTTL系列綜合性能優(yōu)越、品種多、價格便宜； ALSTTL系列性能優(yōu)于 LSTTL，但品種少、價格較高，因此 實(shí)用中多選用 LSTTL。 CT74系列(即標(biāo)準(zhǔn)TTL)CT74L系列(即低功耗 TTL簡稱 LTTL)CT74H系列 (即高速 TTL簡稱 HTTL)CT74S系列(即肖特基 TTL簡稱 STTL)CT74AS系列(即先進(jìn)肖特基 TTL簡稱 ASTTL)CT74LS系列(即低功耗肖特基 TTL簡稱 LSTTL)CT74ALS系列(即先進(jìn)低功耗肖特基 TTL簡稱 LSTTL)EXIT集成門的選用要點(diǎn)(1)實(shí)際使用中的最高工作頻率 fm應(yīng)不大于邏輯門最高工作頻率 fmax的一半。 實(shí)物圖片 (2)不同系列 TTL中，器件型號后面幾位數(shù)字相同時，通常邏輯功能、外型尺寸、外引線排列都相同。但工作速度 (平均傳輸延遲時間 tpd)和平均功耗不同。實(shí)際使用時， 高速門電路可以替換低速的；反之則不行。 例如 CT7400CT74L00CT74H00CT74S00CT74LS00CT74AS00CT74ALS00 xx74xx00引腳圖 雙列直插14引腳四 2輸入與非門 EXIT2. TTL集成邏輯門的使用要點(diǎn) (1)電源電壓用 +5V， 74系列應(yīng)滿足 5V?5% 。(2)輸出端的連接 普通 TTL門輸出端不允許直接并聯(lián)使用。 三態(tài)輸出門的輸出端可并聯(lián)使用，但同一時刻只能有一個門工作，其他門輸出處于高阻狀態(tài)。 集電極開路門輸出端可并聯(lián)使用，但公共輸出端和電源 VCC之間應(yīng)接負(fù)載電阻 RL。 輸出端不允許直接接電源 VCC或直接接地。輸出電流應(yīng)小于產(chǎn)品手冊上規(guī)定的最大值。 EXIT3. 多余輸入端的處理 與門和與非門的多余輸入端接邏輯 1或者與有用輸入端并接。接 VCC 通過 1~10k?電阻接 VCC與有用輸入端并接 TTL電路輸入端懸空時相當(dāng)于輸入高電平，做實(shí)驗(yàn)時與門和與非門等的 多余輸入端可懸空，但使用中多余輸入端一般不懸空，以防止干擾。EXIT或門和或非門的多余輸入端接邏輯 0或者與有用輸入端并接EXIT[例 ] 欲用下列電路實(shí)現(xiàn)非運(yùn)算，試改錯?！ ?(ROFF?700?， RON?k?)EXIT解：OC門輸出端需外接上拉電阻 RCY =1 Y =0 RIRON，相應(yīng)輸入端為高電平。510Ω RIROFF，相應(yīng)輸入端為低電平。EXIT是由增強(qiáng)型 PMOS管和增強(qiáng)型 NMOS管組成的互補(bǔ)對稱 MOS門電路。比之 TTL，其突出優(yōu)點(diǎn)為：微功耗、抗干擾能力強(qiáng)。 CMOS 集成邏輯門主要要求： 掌握 CMOS反相器的電路、工作原理和主要外特性 。 了解 CMOS數(shù)字集成電路的應(yīng)用要點(diǎn)。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1